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2021年3月24日星期三

道格拉斯·恩格巴尔特(Douglas Engelbart):用计算机提升建筑师的工作能力

 道格拉斯·恩格巴尔特Douglas Engelbart,1925—2013)在1963年发明了计算机鼠标。他于斯坦福研究院创立了增强研究中心Augmented Research Center,ARC),并用建筑学中的场景及项目来展望计算机技术的发展情况,思考该技术将来能够给用户带来哪些丰富的体验。道格拉斯·恩格巴尔特Douglas Engelbart)在1962年为Augmented Human Intellect Study项目撰写提案书时,提出了augmented architect at work(在工作中受到计算机技术协助的建筑师)这一理念。在这个受到美国Air Force Office of Scientific Research资助的研究中,道格拉斯·恩格巴尔特Douglas Engelbart)建议通过这样一个项目来提升人的能力,用他自己的话来说,就是“增强人类处理复杂问题的能力,让他更清楚地知道,怎样才能令自己的需求得到满足,并据此拿出适当的解决方案”道格拉斯·恩格巴尔特Douglas Engelbart)的系统要比尼古拉斯·尼葛洛庞帝(Nicholas Negroponte及Leon Groisser在MIT的URBAN2与URBAN5城市设计系统早6年(尼葛洛庞帝在1970年的The Architecture Machine一书中,于参考资料中谈到了Engelbart的这项研究提案)。

道格拉斯·恩格巴尔特Douglas Engelbart)当年设想的工作环境与建筑师目前的工作方式其实差得并不太远,而且他从刚刚提出项目规划的那个时候开始,就一直是这样想的。道格拉斯·恩格巴尔特Douglas Engelbart)觉得建筑师应该有一块足够大的屏幕,同时还要拥有设计与绘图所需的辅助设备以及一台处理工作任务的计算机。他说:“我们想象一下,建筑师是怎样在这些设备的帮助之下完成工作的。建筑师坐在工作站里,面对着一块边长约91.44厘米的显示屏。这款屏幕就是他的工作台,该屏幕由计算机控制。这台计算机可以称为他的clerk(助手)建筑师能够通过一块比较小的键盘以及其他各种设备来与之沟通。假设建筑师要开始设计一幢建筑物。他已经把基本的布局与结构形式想好了,现在,他要在屏幕上演示效果。”建筑师与计算机的关系很友好,他要“仔细指导这位clerk”,以便让后者把自己早前输入的想法给呈现出来。道格拉斯·恩格巴尔特Douglas Engelbart)写道:“建筑师只需要仔细操作他的clerk,就可以做出一张透视图,以观察陡坡上面的建筑情况与铁路布局情况。各种树木也会留在这套视图中,它们是以符号来表示的。此外,建筑师还能观察到各种用途的连接点……他可以通过鼠标指针来指定自己所关注的两个点,同时用左手在键盘上面快速移动并敲击,这样的话,两点之间的距离及高度差就会随着建筑师的操作而变化。他可以在屏幕右边那三分之一的显示区域中实时地观察到这种变化。”根据道格拉斯·恩格巴尔特Douglas Engelbart)的设想,建筑师在与计算机交互的过程中,会收到后者给出的新数据。“建筑物的结构已经起来了,他现在要不断地观察,不断地调整,而且要经常停下来,在计算机上查询各种手册与信息目录,并做出相应修改,以便更好地协调这套结构中的各个部位。”此外,建筑师还可以把各个方面的设计数据输入到计算机中,以分析出大家会怎样使用这幢建筑物,然后把这些信息保存起来,以便与其他建筑师及承包商分享。建筑师用计算机所制作出来的这种设计方案其实是一种原始的超链接原型结构,可以“把隐藏在实际成果背后的想法给体现出来,并让我们知道这些想法是怎样逐渐成熟的”。

简单来说,道格拉斯·恩格巴尔特Douglas Engelbart)设想的这种工作方式其实就是后来所说的人机交互。重要的是,这套设想指出了智能的计算机辅助设计系统在其后50年中所要解决的问题。建筑问题是多维的,而且是程序化的,其中要涉及三维空间中的元素,并且要考虑到现实世界中的一些情况(例如建筑物内部的交通拥堵问题)。道格拉斯·恩格巴尔特Douglas Engelbart)研究的是一种新的计算机程序,他从建筑学的角度重新定义了这种程序,道格拉斯·恩格巴尔特Douglas Engelbart)认为,这样的程序应该与特定空间所具备的功能有关。此外,这种计算机辅助设计系统还有一个特点,它拿到用户明确给出的信息(例如用户绘制的设计元素)之后,会暗地执行一些操作,以了解这套设计方案有可能表现出的某些特征,然后把这些特征反馈给用户(比方说,根据恩格巴尔特的设想,建筑师的clerk[也就是他做设计时所用的这台计算机]会把门的开闭方式以及阳光从窗户外面照进来的效果给展示出来)。这些系统本来是给建筑领域设计的,然而其他行业的用户对此也很感兴趣,也想要使用这样的系统来辅助其工作。正如道格拉斯·恩格巴尔特Douglas Engelbart)所总结的那样,只要你所思考的是一种“符号化的概念”,就会发现这套系统很有帮助

将来,我们在解决问题时,会尽可能利用这位clerk(也就是这台计算机)所具备的运算能力来处理数学任务。不过,数学之外的一些任务也可以交给计算机处理,它能够帮助我们操作相关的信息并予以展示,让我们能够更好地对这些非数学的领域进行规划、组织与研究。以符号化的概念来思考的人无论使用什么形式(例如英语、图表、形式化的逻辑或数学),都可以极大地得益于该系统。

最后一句话尤其值得注意。建筑学中的用例经常能够移用到其他情境。道格拉斯·恩格巴尔特Douglas Engelbart)的这句话就指出了这一点,而且这也正是本书在讲述相关的历史时所依循的一条主线。无论是构建虚拟的数字世界,还是建设真实的三维空间,我们都会在工作过程中提出一些新的方法,这些方法会启发我们采用新的方式来学习、沟通,并处理信息。

道格拉斯·恩格巴尔特Douglas Engelbart)开始在研究怎样用智能设备来辅助人类工作时,之所以选建筑师作代表,可能有两方面原因。一方面,固然是因为建筑师与其他职业相比更需要使用功能强大的计算机与周边设备,而另一方面则在于,这样举例能够更好地显现出计算机在处理大规模的问题时所表现出的功效。尤为重要的是,道格拉斯·恩格巴尔特Douglas Engelbart)在研究过程中领悟到了建筑学的巨大意义,这门学问能启发我们把整个世界打造得更加美好。

原文:《架构启示录》(“Architectural Intelligence: How Designers and Architects Created the Digital Landscape”)

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2021年3月10日星期三

《计算机:一部历史》——计算机把我弄哭了

大厅里树着一块黑白显示屏,屏幕上有一张面孔慢慢地消失在背景中。讲台上坐着一名身形瘦削的中年男子,他的头发整齐地梳在脑后,右耳上夹着一款样式现代的带话筒耳机。他操着一口硬铮铮的俄勒冈口音,说起话来带有20世纪60年代的典型特色。这次演示的内容是他在斯坦福大学的研究项目。“大家都是搞科研的人,试想一下,要是给你在办公室里配一台计算机,让它整天保持运转,随时处于待命状态……”说到这里,他停了一下,面带微笑地看了看台下观众,“换句话说,它可以根据人的指示做出回应。这种技术可以产生多少价值,你们估量得出来吗?”

看得出来,他很激动,在成千上万人面前演讲还是有些紧张。不过多年的授课经验摆在那里,从他的语音语调就能听出,他是个老手。“这么多年来,我们斯坦福研究所的增强人类智能研究中心(the Augmented Human Intellect Research Centre )一直致力于研制这样的机器。”

“幸运的是,我们的成果和技术本身就已经非常引人入胜。我会多做一些演示,少讲一些空话,把项目中的亮点直观地展示给大家。接下来,我给大家演示一下我们的技术成果,”说着,他指了指摄像机,“废话先不多说,我们直接进入正题。”

他的声音从话筒里传出,在整座大厅里回荡。时值1968年12月(43岁秋季联合计算机会议(the Fall Joint Computer Conference正在旧金山布鲁克斯大厅举行。台上的演讲者正是道格·恩格尔巴特(Douglas Engelbart ),他一次性地演示了数量空前的创新成果,在会场上掀起了一轮高潮。

道格·恩格尔巴特(Douglas Engelbart )1925年出生于俄勒冈州波特兰市,在三兄弟中排行第二。母亲热爱艺术,父亲开了家收音机修理店,不过恩格尔巴特并未因此而迷上电子器件。“小时候总觉得电子设备很神秘,看起来怪吓人的。”他后来回忆道。九岁时,他的生活因为父亲的去世被彻底打乱,一家人搬到了威斯康辛州约翰逊·克里克市(Johnson Creek )的乡下。尽管生活上出现了重大变故,恩格尔巴特在学习上依然出类拔萃(只不过他学习的目的并不是为了考高分,而是为了理解事物运作的方式)。他渐渐对雷达技术产生了兴趣。17岁时,恩格尔巴特从波特兰的富兰克林高中(Franklin High School )毕业,进入俄勒冈州立学院——即后来的俄勒冈州立大学(Oregon State University 攻读电子工程学。他发现自己很难抉择专业方向。“入学才两三个月,我就对学院的教授失望透了,后来我意识到,自己对他们的心里期许本身就不对,没有把他们看成教授,而是在以父亲的标准要求他们。”恩格尔巴特尚未完成学业,就被征召入伍,成为了海军技术兵。新兵训练结束后,他随部队驻扎到了菲律宾。在前往驻地的路上,恩格尔巴特来到一座名为莱蒂(Laiti )的小岛,歇息了几天。他在岛上发现了一座由竹子搭建的高脚屋,这座高脚屋是红十字会在当地管理的图书馆。恩格尔巴特在馆内浏览图书和杂志时,读到了万尼瓦尔·布什(Vanevar Bush在一期杂志上发表的文章——“诚如我思”(As We May Think。布什在文中大胆提出设想,认为机器将来可以帮助人们存储和调取所有科学知识

这篇文章对恩格尔巴特的思想产生了深远的影响。

道格·恩格尔巴特(Douglas Engelbart )服完兵役后,回到学校继续完成了学业。1948年(23岁,他进入美国国家航空航天局的艾姆斯研究中心(Ames Research Center担任电子工程师,为各种研究项目制造和维护电子设备,平常一有时间就会去斯坦福大学的图书馆充电。此外,他还开始学习跳舞,生性羞怯的性格渐渐有所改观。他遇到了心仪的女孩子,并与之订婚。不过求婚后的第二天,他突然发现自己的生活没有目标,于是决定订立一个人生规划。他的大体目标是赚钱养家,造福社会。但是,怎样做才能造福社会呢?“当时脑子里突然闪过一个念头,觉得世界上有很多问题太复杂,解决它们的办法也太繁杂,”恩格尔巴特回忆道,“很多问题的解决时限越来越短,紧迫性也越来越强。如果把这两个因素综合在一起考虑,我们就会发现,问题的复杂性和紧迫性是考验人类组织机构办事能力的重要指标。如果能开发简单快速的办法处理复杂而紧迫的问题,那就能从根本上为人类做出一些贡献。这个想法一直萦绕在我的脑海里。”

“我的思路很快就展开了。估计当时还不到一个小时,我就构想出了一台机器,它有一块巨大的CRT 显示屏(CRT 即阴极射线管),上面显示着五花八门的符号,这些符号可以是人们用过的,也可以是以前从来没有发明过的。计算机可以操纵这些符号,而用户可以通过各种装置操纵计算机。操纵装置的工程结构很简单,可以是杠杆、旋钮、按钮、开关,凡是你能想到的任何工具都行。它们可以传达用户的指令,使计算机做出反应。

道格·恩格尔巴特(Douglas Engelbart )不是数学家,他甚至连计算领域的行家也算不上,但他深知,如果计算机可以运算,那么这台巨大的运算机器除了处理庞杂的问题,一定还能做别的事情。恩格尔巴特意识到,如果人人都有一台计算机,再加上显示屏和精巧的输入设备,那就可以实现前所未有的工作方式。他甚至设想了协同工作的模式。“我脑海里浮现出了一些非常清晰的画面,画面中有一群人坐在不同的办公室里,他们属于同一家公司,办公室里配置了相似的工作站,每一个工作站都连接着同样的计算机系统。人们可以通过计算机系统共享信息,紧密协作。我还设想了一种可能性,那就是,一旦计算机被发明出来,很多新的技能和思考方式也会相继问世。”

为了实现自己的新设想,恩格尔巴特决定回到学校继续深造。他选择了入读加州大学伯克利分校,因为那里的计算机学科建设方兴未艾。恩格尔巴特利用在校时间深入钻研了计算机,并于1956年(31岁获得了电子学博士学位。执教一年后,他决定将自己的部分发明加以利用,申请专利,并组建公司开发这些专利。可惜他的公司未能长久经营,于是恩格尔巴特转而加入了斯坦福研究所。入职后,他取得了更多的发明专利,工作进展较为平顺,不过,他依然想实现当初的设想,只可惜没什么人支持。1962年(37岁,恩格尔巴特将自己的想法写成了正式的文稿,题为《增强人类智能:一个概念框架》(Augmenting Human Intellect:AConceptual Framework。当时,他在美国航空航天局有一位朋友,名叫罗伯特·泰勒(Robert Taylor)。在泰勒的帮助下,他终于拿到了科研经费,由此开展了自己的项目。

道格·恩格尔巴特(Douglas Engelbart )的科研经费来源于美国高级研究计划局(Advanced Research Project Agency,该局还派来了两名研究人员前来帮忙,他们分别是约瑟夫·利克莱德(J. C. R. Licklider伊凡·苏泽兰(Ivan Sutherland伊凡·苏泽兰(Ivan Sutherland也是人机互动领域的先驱,他在麻省理工学院攻读博士期间,就已经发明了一款功能强大的绘图软件,名为Sketchpad(画板只要使用光笔和一组按键,就可以在Sketchpad上绘制直线和曲线,程序会对绘制出来的线条进行自动调整。用户可以将作好的设计图放大,图稿放大后,超出屏幕的部分会被自动“切掉”。此外,用户不仅可以旋转、复制和移动图片,还可以拖拽图形上的线条和点,进而改变图片的局部尺寸。这些实用的功能到如今已成为所有绘图软件包和计算机辅助设计系统的标准配置。有了如此出色的研究履历,伊凡·苏泽兰(Ivan Sutherland自然是道格·恩格尔巴特(Douglas Engelbart )当之无愧的左膀右臂。

很快,道格·恩格尔巴特(Douglas Engelbart )创立了增智研究中心(AugmentationResearch Center,简称ARC ,开始招贤纳士。接下来几年里,他发明了计算机鼠标,并将它与已有的设备进行比对测试,还提出了一系列领先于时代的惊人设想。1968年12月(43岁,在秋季联合计算机会议(the Fall Joint Computer Conference上,恩格尔巴特及其研究小组在合作伙伴的协助下展示了他们的研究成果。此次演示因其生动、直观的形式和前瞻性的成果而被人冠以“所有演示之母”(The Mother of All Demos的美名——这样的赞誉可谓实至名归。

图形用户界面的诞生

时光倒退回那历史性的时刻。道格·恩格尔巴特(Douglas Engelbart )坐在旧金山布鲁克斯大厅的讲台上,面前摆着一个形似大托盘的容器,托盘中间摆着一个计算机键盘。右边有样东西看着明显像是鼠标,只不过更笨重一些。鼠标控制着投影屏幕上的指针,这个指针想必当今时代的人都很眼熟,恩格尔巴特喜欢称它为“虫子”。托盘左侧放着一排“和弦电键”,看起来像五个钢琴键,可以以不同的排列组合按键打字。换言之,同样是打一个字符,正常的键盘只需要按一个键,“和弦电键”则需要按多个键。这种操作方法可能学起来比较困难,所以“和弦电键”没能经受住时间的考验。

在接下来一个小时的时间里,道格·恩格尔巴特(Douglas Engelbart )首先演示了文字处理器的操作方法,比如用计算机键盘敲击打字,用鼠标复制粘贴文本,标题自动编号,文字替换,隐藏文档部分内容,项目分类,排序,选择性地显示列表中的项目。此外,演示内容还包括简单的交叉引用(超链接)——点击文字,即可跳转到相应的关联信息;点击不同的链接,即可跳转到不同的页面,或打开新的图片。恩格尔展示了一张带动态链接的简单图片,点击图上的某个单词,即可打开一个新的文本页面。

演示完文字处理器后,他连线数英里外的同事,举行了视频会议。他创造性地采用阴极射线将视频画面投射到投影幕上,用一个窗口显示。在画面中,他的同事们在展示编程语言和编程环境之余,还进行了一系列演示,比如按照打印格式排版文档,在协作者之间共享文件、乃至显示屏,用鼠标在屏幕上画图。当时没有人见过这么新奇的玩意。在1968年,观看这场演示就像见证一个又一个奇迹。

演示的最后,道格·恩格尔巴特(Douglas Engelbart )提到了一个新项目——美国国防高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA建立的一个试验网络。“在这个网络中,我们将尝试开发一项特别服务,给人们提供相关的网络信息,以便运营这类网络。我们计划提供的信息包括:服务内容有哪些,面向哪些人群,采用什么样的协议才可以登录,当天登录的用户有哪些,哪里可以找到用户指南和系统描述文件。”

恩格尔巴特的确在阿帕网(Advanced Research Projects Agency Network,ARPANET上提供了简单的信息服务,而且在互联网的早期发展阶段发挥了重大的影响。如果事情按照这样的趋势发展下去,他兴许就能发明万维网,或者与之非常类似的网络了。

然而不幸的是,在接下来的十年里,情势急转直下。随着管理层的洗牌和赞助问题的涌现,斯坦福研究院的内部乱成一团,四分五裂。1977年(52岁),恩格尔巴特遭到解雇。

被解雇后,他试图在一家名叫泰姆谢尔(Tymshare)的新公司继续开展工作,新公司致力于将增智研究中心(ARC 研发的产品商业化。但是很快,恩格尔巴特发现自己遭到排挤,无法发挥创新才能。虽然这对他来说时运不济,但对另一个研究中心来说,无疑是天赐良机。原来恩格尔巴特手下的很多ARC 小组成员后来都进了施乐(Xerox)公司的帕罗奥多研究中心(Palo Alto Research Center,简称PARC,很快,该中心就成了业内研究领域新的领头羊。

早在1969年,帕罗奥多研究中心(PARC的员工就已经发明了激光打印机。有了ARC 小组精英团队的加持,加上新经理鲍勃·泰勒(Bob Taylor的英明领导,计算机界面的电子开发很快就开始突飞猛进。“窗口”的概念进一步完善,一个程序可以有多个窗口,每个文档占用一个窗口,后来又发展到独立程序可以各自拥有专属的窗口。菜单(只有在点击关键词的情况下才会出现的下拉列表选项)和图标(可以代表文件、文件夹、程序或“最小化”的窗口的小图形)相继问世。单选按钮(选项列表中只有一项可选)和复选框(选项可以勾选或取消勾选)使用户与计算机的互动更加直观。所有这些创意的实现,都离不开一个指针设备——鼠标。新风格的界面称为WIMP(窗口、图标、菜单、指针设备的英文缩写)。它与传统的“命令行”界面天差地别,在传统界面下,用户只能通过晦涩难懂的命令代码与计算机互动。

不久后,计算机操作系统开始采用基于上述概念的图形用户界面(GUI )。1981年,施乐推出了Star 工作站(施乐8010信息系统),这是第一款采用图形用户界面的商用机。它探索了WYSIWYG(所见即所得)的设计理念。计算机上的文档打印出来是什么效果,在显示屏上就是什么效果,这使得用户开展工作的方式变得更加简单、直观。Star 工作站还具备网络、电子邮件功能,支持不同文档内容的插入(比方说,用户可以将表格软件中的图表插入到文字处理器的文档中)。

苹果公司的创始人史蒂夫·乔布斯(Steve JobsStar 工作站的图形用户界面极感兴趣。他领导项目团队,开发了一款新的个人计算机,称为Apple Lisa。Apple Lisa于1983年正式发布。没过多久,另一款计算机麦金塔(Macintosh 也于1984年亮相市场。苹果的创意引发了各大高校和计算机公司的纷纷效仿。1984年,麻省理工学院为UNIX 系统开发了X—Windows 图形用户界面。1985年,雅达利ST(Atari ST )和Amiga 计算机分别上市。在那个年代,IBM 个人计算机虽然是办公设备的标配,但是复杂的MS—DOS 命令行界面已使它渐渐落伍于时代。1985年,一款适用于MS—DOS 系统的图形用户界面横空出世,这就是日后名声大噪的Windows。经过反复改进,1990年发布的Windows 3.0和1992年发布的Windows 3.1成为了风靡全球的个人计算机系统。

计算机行业的面貌从此彻底改变。随着个人计算机公司之间的竞争日益加剧,最好的设计理念往往能够在模仿和创新中保留下来,并不断改进。如今,我们使用的操作系统大多是基于Windows 平台。虽然底层架构的复杂函数依旧可以通过命令行界面执行,但是简洁美观的图形用户界面是未来发展的大势所趋。随着手机和平板计算机的日趋流行,移动计算也益发重要,后WIMP 时代的计算机界面不断涌现。苹果率先在PowerBook笔记本上采用了触控板技术,同时在为数众多的新产品中不断创新,始终走在时代的尖端前沿。譬如,该公司采用了多点触控显示屏,可实现滑动翻页、双指缩放、双指旋转、双指滚动等多种触控体验,让触屏机的操纵得心应手。

单从行业影响力来看,恩格尔巴特已然过气。但直到2010年,他依然活跃在人们的视野里。他创立了道格·恩格尔巴特研究所(Doug Engelbart Institute ,但颇具讽刺意味的是,该机构如今已是斯坦福研究所的一部分。它的宗旨是“增强人类处理复杂、紧迫问题的能力”。恩格尔巴特的眼光依然和几十年前一样犀利。他表示:“人可以表达自己的思想,但真要比较起来,我觉得计算机的灵活性要比人强得多。我们现在碰到的问题越来越多,也越来越复杂,如果我们能够切实地把这些复杂的情况理清楚,那将是非常重要的成就。人们总是说,我们已经做得很不错了,可我还是要说,我们还有很长的路要走。”

用第二双眼看世界

20世纪60年代对于计算机科学家来说,是一段忙碌的时期。从某些方面来看,恩格尔巴特一直比较幸运,高级研究计划局信息处理技术科(Information Processing Techniques Office,简称IPTO的连续三任领导都和他关系很好。第一任领导约瑟夫·利克莱德(J. C. R. Licklider是个独具慧眼的人,他不仅在网络领域有很深的造诣,而且在人机交互的问题上也颇有见地。这种广博的视角使他更容易接受恩格尔巴特的观点和目标,所以批准经费也是理所当然的事情。1964年,伊凡·苏泽兰(Ivan Sutherland接替了约瑟夫·利克莱德(J. C. R. Licklider,他是交互式图像学领域的先驱。1966年,伊凡·苏泽兰(Ivan Sutherland的继任者鲍勃·泰勒(Bob Taylor对网络和图像学都很有兴趣,他曾经参与过阿帕网的研制项目,后来又担任了帕罗奥多研究中心(PARC计算机科学实验室的主任。

在这些先驱当中,贡献最突出的要属伊凡·苏泽兰(Ivan Sutherland。苏泽兰曾经在美国高级研究计划局(Advanced Research Project Agency工作过一段时间,但他真正感兴趣的领域其实是计算机图形学。早在学生时代,他就已经发明了绘图软件Sketchpad(画板,而今,他着眼的是更加宏伟的目标。

伊凡·苏泽兰(Ivan Sutherland)1934年出生于美国内布拉斯加州黑斯廷斯市(Hastings )。他和哥哥伯特(Bert )从很小的时候起,就对计算机产生了浓厚的兴趣,平时喜欢用继电器自制机器。他们的父亲是一位土木工程师,他给兄弟两人的成长带来了很大的影响。伊凡长大后,一家人搬到了纽约郊区的斯卡斯代尔(Scarsdale),兄弟两人开始为计算机先驱、美国计算机协会创始人埃德蒙·伯克利(Edmund Berkeley打零工。虽然只能拿到最低水平的工资,但兄弟俩做得不亦乐乎。伊凡给伯克利的个人计算机编写了第一款除法程序,称为“西蒙”(Simon)“我写的程序可以做一部分除法运算,被除数最大可以到15,除数最大可以到3,”苏泽兰说,“在我写程序的过程中,伯克利给了提供了许多指导,讲解了许多计算方面的知识。”

在此期间,伯克利把苏泽兰兄弟介绍给了还在贝尔实验室工作的克劳德·香农(Claude Shannon“我和伯特去拜访了香农,那一天我们相处得非常愉快。”后来,这层关系也给他们带来了很多便利。兄弟二人受到香农的启发,为伯克利发明了一只会走迷宫的机器老鼠。伊凡中学毕业后,考取了卡耐基理工学院(Carnegie Institute of Technology)——即现在的卡耐基梅隆大学(Carnegie Mellon University),攻读电子工程学专业。随后,他又在加州理工学院(California Institute of Technology)获得了电子工程专业的硕士学位。出色的教育背景使他获得了在IBM 公司打暑期工的机会。然而,随着苏泽兰对计算机的研究日益深入,他开始意识到,麻省理工学院的计算机系才是数一数二的顶尖计算机院系。于是他联系了当时已在该校任教的香农。

“香农还记得我们兄弟俩,他把我邀请到他家里去了,”苏泽兰回忆道,“如果不是因为他的提携,我就无法取得今天的成就了。”伊凡的博士研究课题是开发绘图软件Sketchpad(画板,如上文所说,它是个令人称奇的交互式设计程序。当时担任答辩委员会主席的正是香农,此外,人工智能领域的先驱马文・明斯基(Marvin Minsky也是答辩委员会的成员。

伊凡·苏泽兰(Ivan Sutherland完成博士课题后,加入了预备役军官训练营(Reserve Officer's Training Corps,简称ROTC ),当时美国很多重点高校的学生都必须服兵役。伊凡在陆军部队为一名上校当技术兵,同时为美国国家安全局(National Security Agency,简称NSA )制造计算机显示器。服役一年后,他被授以中尉军衔,并调往美国高级研究计划局(Advanced Research Project Agency,担任信息处理技术科的负责人。他在这个岗位上干了两年。在此期间,他利用职务之便积累了宝贵的人脉,结交了大量的计算机科学家,其中包括专攻图形学的戴维·埃文斯(David Evans。但是苏泽兰并不想在信息处理技术科待下去。“我有自己的职业规划,当初入职的时候就说过,我只会在这里干两年。既然两年期已满,那应该做点别的事情了。”苏泽兰把信息处理技术科的工作交接给鲍勃·泰勒(Bob Taylor后,自己接受了哈佛大学的终身教职。他终于可以按照自己的想法开展尖端研究了。

当时,新开发的阴极射线管显示器上已经可以实现二维成像,只不过,成像的范围仅限于线框图形(物体的轮廓都是细细的直线)。但是既然二维图像都可以显示,为什么三维图像就不能呢?为什么不利用人的两眼视角差,来制造图像的空间立体感呢?实现三维成像后,为什么不更进一步,让三维图像随着用户视角的改变而发生动态的改变呢?“一个人在抬头、低头或者做其他各种头部动作时,他所看到的真实物体的图像就会发生改变。显示器中的三维图像也应该具备这样的效果。”苏泽兰表示。

这就相当于让用户体验虚拟现实(Virtual Reality。用户只能看到由计算机创造的虚拟世界。如果他们在现实世界中来回走动,在虚拟世界中也会这样。

这是一个非比寻常的创意,苏泽兰及其研究小组耗时数年,终于建立起了一个可以实现虚拟现实的工作系统。不过在1968年,也就是恩格尔巴特在计算机会议上做演示的那一年,苏泽兰发布了一篇文章(A head-mounted three dimensional display),详细描述了他的头戴式三维显示器。虽然这款显示器的确是头戴式的,但它实在太重,使用时必须用缆索将它吊在天花板的支架上。此外,它的显像质量非常粗糙,能够显示的最复杂的图形也不过是一座“空房间”,上面有一扇门和三扇窗户——其实,所谓的“空房间”也不过是个立方体而已,上面开了一个长方形和三个正方形。更糟糕的是,显示器内置的超声波位置传感器在使用过程中容易产生累积误差,导致系统有时候必须停机几分钟之后才能正常使用。不过,苏泽兰的头戴式设备虽然存在种种瑕疵,但使用起来还是没有问题的。“用户很快就会习惯戴着显示器看东西。要想环视四周,只要转一下头就可以了。”苏泽兰表示。

尽管显示器的大部分研制工作是在哈佛大学完成,但苏泽兰还是在1968年转职到了犹他州立大学(University of Utah ),因为他的朋友戴维·埃文斯(David Evans在那里创立了计算机科学系。很快,苏泽兰对计算机图形学(乃至整个计算机科学)的影响力开始与日俱增。他的学生丹尼·科恩(Danny Cohen发明了一款适用于通用计算机平台的飞行模拟器,用于训练飞行员。师生二人共同提出了一种算法,称为科恩-苏泽兰算法(Cohen–Sutherland algorithm,这种方法可用于自动“裁剪”图片,使之成适合屏幕大小。后来,埃文斯与苏泽兰携手创立了Evans and Sutherland公司,该公司在实时图形、3D图形及打印机语言等领域做了大量重要的工作。不少雇员后来自立门户,创立了非常成功的公司,比方说吉姆·克拉克(Jim Clark创立了硅谷图形(Silicon Graphics约翰·沃诺克(John Warnock创立了Adobe

苏泽兰有很多学生在校期间便已享有盛名。亨利·高洛德(Henri Gouraud发明了一种效果逼真的光影渲染技术,称为高洛德着色(Gouraud shading弗兰克·克罗(Frank Crow发明了抗锯齿技术(anti—aliasing。由于在3D 图像中,受分辨率的制约,物体边缘总是会或多或少地呈现出三角形的锯齿,而抗锯齿就是通过像素混合,对物体边缘进行柔化处理的方法(如今,这项技术在每台计算机和电视上都得到了广泛的应用)。艾德文·卡特姆(Edwin Catmull)皮克斯(Pixar的联合创始人,现任迪士尼动画工作室和皮克斯动画工作室总裁。

苏泽兰停止了在计算机图像学领域的研究工作。1976年,他转职到加州理工学院,在那里创立了电子计算学系,当上了系主任。在他的推动下,集成电路设计成为了计算机科学的分支领域。1980年,苏泽兰成立了咨询公司Sutherland,Sproull and Associates。该公司后来被Sun公司收购,成立了Sun Labs。甲骨文收购Sun公司后,该实验室转而成为甲骨文实验室(Oracle Labs )。苏泽兰曾在Sun公司担任研究员和副总裁。2008年,他转职到波特兰州立大学(Portland State University ),从事异步系统的研究工作。

2021年3月6日星期六

触摸未来:系统、意外发现和恩典的故事

 未来不是一个目的地。我们现在每天都在创造它。这也许是对著名作家和未来学家威廉·吉布森(William Gibson)的大胆诠释,当被问及遥远的未来会是什么样子时,他回答说未来已经在这里了,只是分布不均。我经常思考吉布森的这句话,想知道在我的周围,未来可能潜伏在哪里。在当下能瞥见未来,会很有帮助。但我认为,与其希望看到未来的一瞥,不如积极构建未来。或者至少讲述一些关于未来的故事。这些故事展现了一个或多个我们可能想要生活的世界——既不荒诞,也不乌托邦,而是我们自己的世界。我知道我们仍然可以塑造这些世界,并把它们变成反映我们人性、我们不同文化和我们关心的地方。

当然,仅仅讲述一些遥远的或分布不均的未来故事是不够的,我们也需要找到打破现状的方法。对未来有一个令人信服和连贯一致的愿景,可能不如采取积极和深思熟虑的方法建设可能的未来重要。批判性思维与批判性行动同样重要。展望未来的一种方法可能是减少对技术工具本身的关注,而更多地关注实现这些未来所必需的更广泛的系统。

今天,有许多关于未来的讨论,人工智能(AI)在其中占据中心地位。这些讨论大多集中在人工智能的技术可行性上。但是人工智能一直以来都不仅仅是一种技术的组合。它作为一系列我们都参与其中的讨论而存在:我们讨论人工智能,担忧它的伦理框架,观看以人工智能为主题的电影,阅读有关人工智能在澳大利亚和国外影响的新闻报道。人工智能是我们文化结构的一部分。它也是一套日益复杂的系统一部分——与其说是一个人工智能,不如说是多个——这些系统涵盖了从电网和铁路线到矿场、电梯井和食物供应链的一切。这些系统不仅仅存在于我们的文化想象中,它们还存在于建造的世界中,在那里它们消耗着能量和精力。

我们如何能以不同的方式思考系统——技术、人、文化和国家,以及这个地方?这可能需要提出一些没有现成的、不容易回答的问题。它也可能涉及到过去的试金石,帮助我们了解现在,甚至未来。毕竟,历史可能不会提供答案,但它应该允许我们提出更好的问题。


当我想到人工智能的时候,脑海中总会浮现出一个画面。这是一张1956年的黑白照片,由一位名叫格洛丽亚·明斯基(Gloria Minsky的女士拍摄;当时她陪同丈夫参加新罕布什尔州达特茅斯学院(Dartmouth College)的夏季会议。照片上有7个面容严肃、年轻的白人男子在一栋不起眼的建筑前的草坪上休息,其中包括纳撒尼尔·罗切斯特(Nathaniel Rochester约翰·麦卡锡(John McCarthy克劳德·香农(Claude Shannon和格洛丽亚的丈夫马文(Marvin。这四个人是达特茅斯人工智能暑期研究项目(Dartmouth Summer Research Project on Artificial Intelligence的主要组织者。这就是人工智能诞生的时刻。

达特茅斯人工智能暑期研究项目(Dartmouth Summer Research Project on Artificial Intelligence)的主要组织者

这些人,都来自美国精英组织,有着不同的背景和兴趣。贝尔电话实验室的克劳德·香农(Claude Shannon被认为是信息理论的奠基人;纳撒尼尔·罗切斯特(Nathaniel Rochester设计了IBM的第一台商业科学计算机,IBM 701。马文·明斯基(Marvin Minsky约翰·麦卡锡(John McCarthy当时都是刚获得的博士学位。明斯基是哈佛大学的研究员,并建立了一个非常早期的神经网络, 而麦卡锡正在研究图灵机的理论,并与约翰・冯・诺依曼(John von Neumann有密切的联系,冯・诺依曼是世界上第一台存储内存计算机ENIAC的创造者。

他们一起获得了洛克菲勒基金会(Rockefeller Foundation)的资助,举办了一场夏季研讨会,探索他们所谓的"人工智能"(artificial intelligence)。按照20世纪50年代的标准,拟参加会议的人员名单是一个跨学科的团体,具有哲学、数学、心理学和新兴计算机科学领域的背景。这次会议也有重要的支持者,包括政府(包括军方)和工业界。人工智能不仅仅是一个学术问题;它从一开始就与商业有关。

资助申请列出了人工智能的第一个框架:

…从理论上讲,学习的每一个方面或智能的任何其他特征,原则上都可以被精确地描述,以至于可以用机器来模拟它。我们将试图找到如何让机器使用语言,形成抽象和概念,解决目前留给人类的各种问题,并提高自身。
…every aspect of learning or any other feature of intelligence can in principle be so precisely described that a machine can be made to simulate it. An attempt will be made to find how to make machines use language, form abstractions and concepts, solve kinds of problems now reserved for humans, and improve themselves.

这是一个雄心勃勃的议程,但当时的预期是,计算技术将继续其显著的增长,超越ENIAC和IBM 701(它们给人留下了能力和潜力无限发展的印象)。因此,这些早期的创始人认为,他们最初的大部分研究议程可以在十年内完成。这是不可能的——或许这也是件好事。

因为他们的研究议程缺少了几个重要的资源和视角——即人、文化和对人工智能可能展开更广阔世界的感觉。这是令人吃惊的,因为尽管人工智能可能在1956年就已经被命名和公布,但它的许多知识议程更早地植根于20世纪40年代的讨论——其中一些是由达特茅斯的召集人制定的。这些讨论以"控制论"(cybernetics为框架,对技术世界有更广阔的视野。

按照美国数学家诺伯特·维纳(Norbert Wiener的定义,控制论是"关于动物和机器中的控制和通信的科学研究"(the scientific study of control and communication in the animal and the machine也是关于社会和个人的控制和通信的研究。特别是,对于维纳和其他学者来说,它是关于反馈机制(feedback mechanisms)和循环因果系统(circular causal systems)的研究,包括在新兴起的计算机领域。事实上,关于控制论的讨论是由计算机架构和性能方面的进步,以及希望这种计算能力将有助于释放人类在科学和艺术方面的潜力而产生的。当时的想法是,控制论将为决策和资源组织的新方式提供信息——新的生存方式和行为方式,新的系统。

维纳自己创造了"控制论"(cybernetics一词,他从希腊语中的“舵手”一词"kybernetes"中获得灵感,说明他认为控制论科学将是广义上的操纵或控制的科学。

它是关于某种力量的。在二战结束时,计算的力量——维纳的"机器"——是显而易见的,它对科学、政治、经济和社会变革的潜力似乎非同寻常。将机器和人类以及自然世界之间的关系理论化,感觉非常重要和及时。控制论是维纳的框架,用来调和人与新机器之间的关系,以及处理这种关系将带来的技术和其他类型的知识。在一段时间内,它是有效的。科学发现得到了计算机的帮助,新形式的商业、自动化和生产力也是如此。

1946年至1953年期间,梅西控制论会议(Macy Conferences on cybernetics汇集了来自各学科领域的思想家,共同探讨控制论系统的概念,以提高人类的能力。这些会议部分由人类学家玛格丽特 · 米德(Margaret Mead格雷戈里 · 贝特森(Gregory Bateson策划,这些会议从根本上说是跨学科的,代表了构建一个新的学术知识体系和一个新学科的尝试。它们一定是非同寻常的事件:总共有十次会议,主题从精神控制到记忆、章鱼的意识(octopuses’ consciousness)、儿童学习和发展、潜意识、技术系统、计算和抽象语言学等等。有一条线索贯穿在许多讨论中,那就是我们如何将人类的认知理解为某种系统,尤其是,人们想象,帮助确定计算是否会与之结合或匹配。是什么让一些东西变得聪明,它又是如何学习、交流和研究的?在这里,我们看到了人工智能议程的开端。

从这些梅西参会者的讨论中,有一些重要的东西值得断言——或者说是重新断言——因为尽管人们对大脑如何工作很感兴趣,但也对技术在我们生活中的作用进行了清晰而审慎的审视。在二战的阴影逐渐消失的时候,计算机显然会对我们的未来产生深远的影响,玛格丽特 · 米德(Margaret Mead和她同时代的人都在为如何建立一个能够容纳人类和文化,甚至是环境的控制系统而烦恼。原子弹生动地提醒人们,技术的力量可以深刻地改变自然世界。梅西会议的与会者希望有一种不同的技术未来——一个破坏性小得多的未来,尽管他们显然还没有意识到他们正在建造的计算机系统的能量需求,以及它们的最终成本。

梅西会议吸引了公众的注意力,他们讲述了机器的未来,自动化将创造新的工作岗位和新的可能性。控制论经常出现在大众媒体上,对话和辩论波及到美国乃至全世界。然后,它似乎消失了。

For God’s Sake, Margaret (1976)

在多年后的一次采访中,玛格丽特 · 米德(Margaret Mead反思了这些对话,以及跨学科融合给世界带来新东西的力量。她和当时的前夫格雷戈里 · 贝特森(Gregory Bateson坐在餐桌对面,在他们之间开着一台盘式磁带录音机,她回忆道:

有数学家和物理学家,他们受过物理科学的训练,他们对自己想思考的东西非常非常精确。有一个由我们人类学家和精神病学家组成的小组,我们受过训练,对群体心理学有足够的了解,所以我们知道发生了什么,可以使用它,也可以禁止它。然后中间有两三个八卦者,他们是非常简单的人,有很多松散的直觉,对他们正在做的事情没有纪律约束。从某种意义上说,这是我参加过的最有趣的会议,因为还没有人知道如何处理这件事。——For God’s Sake, Margaret (1976)

我一直以为米德指的是梅西会议上的各种人,她说还没有人知道如何处理这件事。但也许《全球概览》(Whole Earth Catalog的编辑斯图尔特·布兰德(Stewart Brand听到的更多。《全球概览》(Whole Earth Catalog——20世纪60年代和70年代的一本出色的物质文化和操作方法的概要——关于想象一个不同的世界和不同的未来。顾名思义,它是以整个地球为起点。布兰德通过他的目录和他的行动,将重新/点燃下一代人关于控制论的讨论。下一波控制论浪潮将继续与计算和人类的未来有关,它也将把越来越多的注意力集中在更广泛的生态层面。

1956年,在达特茅斯夏季研究项目(Dartmouth Summer Research Project上,麦卡锡(McCarthy)和他的同事们曾推测,智能计算机将具有创造性行为的能力,并可能产生新的艺术形式。这无疑是建立在麦卡锡早期的控制论想象,以及其他技术、文化和设计的交叉点上。但达特茅斯的人工智能很快就聚焦于战略、推理、语言等领域。

然而在达特茅斯之后的十多年,在大西洋的另一边,一位杰出的女性在伦敦当代艺术学院(Institute of Contemporary Arts策划了她的第一个大型展览,这次展览将计算机的未来带入了一个非常不同的框架,并让更广阔的未来再次出现在眼前。贾西娅·里卡特(Jasia Reichardt花了三年的时间,以及通过施加压力、旅行、交流,还有IBM和美国国务院的一些资助,才完成这个展览。她把这个展览称为“控制论的意外发现”(Cybernetic Serendipity,展示了来自欧洲、北美和日本的325名参与者的作品。波音公司、通用汽车公司、西屋公司、贝尔电话实验室和美国空军研究实验室都有代表参加,艺术家布里奇特·莱利(Bridget Riley乌拉·维根(Ulla Wiggen、激进作曲家约翰·凯奇(John Cage,以及其他作品缺乏具体定义的人,如维纳的弟子之一戈登·帕斯克(Gordon Pask和后来在麻省理工学院创立媒体实验室的尼古拉斯·尼葛洛庞帝(Nicholas Negroponte

“控制论的意外发现”(Cybernetic Serendipity)

展览的特色是数字音乐、灯光、诗歌、雕塑——所有这些都是通过计算机创作的。在整个1968年的夏天,多达6万人在宽敞的大厅里游荡。在600多平方米的空间里,他们可能会遇到一部控制论的简史,旁边是一个画画的机器人,或者一个由霍尼韦尔赞助的大象形状的演示计算机,它被恰当地命名为"外围大象"(Peripheral Pachyderm。此外,还有美籍韩裔新媒体艺术家白南准(Nam June Paik的作品、计算机生成的音乐和电影、波音公司的线框图形表现、戈登·帕斯克(Gordon Pask的反应装置 “运动的对话”(Colloquy of Mobiles,以及一只感光猫头鹰。

它不同于以往的任何东西,它只是一点点地打开了这个世界。

在光线、噪音和壮观的景象中,有一系列通过计算机程序制作并在大型绘图仪上打印的印刷品。其中一幅名为"回归方形"(Return to Square的作品可能是我见过的计算机制作的最美妙的东西,当然也是使用早期IBM编程语言Fortran制作的最美妙的东西。它的特点是,一个正方形慢慢变成一个女人的轮廓,然后又恢复成一个正方形:简单而引人注目。

Return to Square

这幅作品来自于一个自称为CTG(Computer Technique Group的艺术家集体,他们是唯一参加“控制论的意外发现”(Cybernetic Serendipity)的日本参展商。CTG成立于1966年,最早的成员包括小村正夫(Masao Komura山中邦夫(Kunio Yamanaka"回归方形"(Return to Square是由小村的一个想法衍生出来的,而Fortran的编程则由山中负责。它被印在位于东京的IBM科学数据中心的Calcomp滚筒式绘图机上。

CTG被称为激进分子、电子嬉皮士甚至新武士,他们创造了新形式的图形艺术、数字制作的诗歌和计算机生成的音乐,所有这些都被送到了“控制论的意外发现”(Cybernetic Serendipity)。这是一个合适的组合,因为CTG使用的创作过程基于模式的“控制论”生成与"偶然性"随机性的结合。CTG显然拥有自己的控制论愿景:一个涉及人类和社会的关系性愿景,而不是纯粹的技术愿景。1967年10月,他们的宣言出现在多摩艺术大学大礼堂(Great Hall of Tama Art University)举行的 "计算机与艺术研讨会"(Computer and Art symposium)的大纲中,阐明了他们的观点:

我们将驯服计算机那迷人的超凡魅力,限制它为既定的权力服务。这种立场是解决机器社会中复杂问题的方法。我们既不赞美机器文明,也不批评它。通过与艺术家、科学家和来自各种背景的其他有创造力的人合作,我们将仔细研究人与机器之间的关系,以及我们在计算机时代应该如何生活。
(We will tame the computer’s appealing transcendental charm and restrain it from serving established power. This stance is the way to solve complicated problems in the machine society. We do not praise machine civilization, nor do we criticise it. By a strategic collaboration with artists, scientists and other creative people from a wide variety of backgrounds, we will deliberate carefully [sic] the relationships between human beings and machines, and how we should live in the computer age.)

考虑到创始成员都是建筑、产品设计和工程专业的学生,而当时日本学生运动正处于鼎盛时期,这种立场也许并不令人惊讶。CTG在一起呆了短短三年多,在此期间,他们把计算技术(进一步)推向了创意和艺术的领域。

伦敦之后,“控制论的意外发现”(Cybernetic Serendipity)与其他作品一起装箱,被送往华盛顿特区,安装在科科伦艺术馆(Corcoran Gallery of Art。从那里,一小部分人前往旧金山,帮助弗兰克·奥本海默(Frank Oppenheimer创办了他的新科学博物馆——探索博物馆(Exploratorium)。15年后,他称“控制论的意外发现”(Cybernetic Serendipity)是“我们这个地方最重要的开端。它真正为我们想做的工作奠定了基础,因为它以一种奇妙的方式将感知、艺术、技术和科学结合在一起。”a most important beginning for our place. It really set the stage for the kind of work we wanted to do because it combined perception, art, technology and science in a wonderful way.)展览在1969年的最后几个月开放,并在新年前关闭。

时至今日,约翰·比灵斯利(John Billingsley的机器人阿尔伯特(Albert)的头还守在大楼的入口处。而这个展览的影响,在我们想象过去的方式中,以及过去对不同未来的想象中,仍然占有特殊的地位。

这不是旧金山人第一次接触到控制论的概念,也不是第一次看到科技和人类生活可能共存的未来。这甚至不是第一次艺术被用来唤起这种技术的未来。在“控制论的意外发现”(Cybernetic Serendipity)到达旧金山的两年前,理查德·布劳提根(Richard Brautigan写了一首关于未来的诗,这首诗至今仍在流传。1960年代末,他已经是美国西海岸著名的诗人、短篇故事和小说作家。他经常写自然界以及人类与这个世界的关系。但这首诗结合了科技和自然,流传更广。尤其是同名诗句——"慈爱的机器照管一切"(all watched over by machines of loving grace,成为硅谷的民间传说,出现在硅谷及其创始人的各种历史中。

我这首诗的副本是从一本手册上撕下来的。你仍然可以看到技术规格图的模糊印记,它以排版的形式展开:

我在幻想,
(希望越早实现越好)
一个自动化的草地,
在那里,
动物和计算机,
在相互编程中,
和谐共存,
就如碧水,
倒映蓝天。
我在幻想,
(此时此刻!)
一个自动化的森林,
满是松树和电子元件,
群鹿悠闲地漫步,
走过计算机,
似乎那是野花,
绚烂绽放。
我在幻想,
(必须如此!)
一个自动化的生态,
在那里,我们无需劳动,
回归自然,
回到我们的动物兄弟身边,
慈爱的机器,
照管一切。

这是1967年的祈祷吗?这是对未来创造者的一个充满希望的请求吗?一年后,世界看到的并不是旋转的花朵,但在旧金山举行的美国计算机协会(Association for Computing Machinery电气与电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers联合年会的现场演示中,未来再次闪现。在90分钟的时间里,斯坦福研究所(SRI)的电气工程师道格·恩格尔巴特(Doug Engelbart和他的团队(其中包括《全球概览》斯图尔特·布兰德作为摄影师)将展示一套被称为"在线计算"(on line computing的技术——包括文字处理、版本控制、文件链接结构、实时协作、超文本、图形、窗口和鼠标。恩格尔巴特对计算技术如何增强人类的智慧和协作非常感兴趣,而不是建立人工智能;他构建了我们现在所认识的个人计算机,帮助我们理解这种区别。


那一刻,计算的未来突然清晰可见,对于那天聚集在房间里的近千人来说,这是一个他们想要生活的未来。你现在还可以在网上看这个演示(The Mother of All Demos)——过去的现在和未来,就在那里。

1969年10月26日,美国电话公司AT&T连接了两台计算机——一台在斯坦福研究所(SRI)的恩格尔巴特那里,另一台在西海岸相距约570公里的加州大学洛杉矶分校(UCLA),未来又出现了。在加州大学洛杉矶分校(UCLA),他们开始输入“login”(登录)这个词,要求斯坦福研究所(SRI)报告每个字母的出现。

“你们看到L了吗?”(Do you see the L?)
“是的,我们看到了L。”
“你看到O了吗?”
“是的,我们看到O了。”

然后加州大学洛杉矶分校(UCLA)输入了字母G,系统就崩溃了。不知何故,恰如其分地,这就是互联网的开始。

在旧金山,“控制论的意外发现”(Cybernetic Serendipity)在探索博物馆(Exploratorium)举行;我想象道格·恩格尔巴特(Doug Engelbart)去了那里看到了另一个未来。

自从“控制论的意外发现”(Cybernetic Serendipity)和互联网在加州碰撞以来,已经过去了五十多年,整个世界从那个交叉点,从聚集在那里的人们的想象、沉默和愿景中建立起来。我们中的许多人曾经生活在那些世界中,并且理所当然地会对这些世界提出许多问题。

对我来说,我在硅谷的那个十字路口生活了将近30年,大部分时间都是在1968年和1969年诞生的公司里度过的。理查德·布劳提根(Richard Brautigan想象中的控制论草原和森林并没有实现,现在看守我们的机器似乎缺乏爱的恩典。1956年承诺的人工智能并没有出现,技术革命也没有带领我们走向超越或者从全球的角度看问题。根据尼古拉·琼斯(Nicola Jones为《自然》杂志撰写的2018年新闻专题报道(How to stop data centres from gobbling up the world’s electricity),全球数据中心每年消耗的电力超过200太瓦小时,这比一些国家的总用电量还要多,占全球电力需求的1%。同一份报告估计,整个信息和通信技术生态系统——"包括个人数字设备、移动电话网络和电视"——产生的排放量相当于全球排放量的2%,这与国际航空业相当。互联网呢?好了,说得够多了。但我还是被那些早期可能的未来,以及人们想象中的世界所困扰。而现在,当我们重新思考如何建设未来时,我想知道我们的试金石和参考点是什么。

当我2017年回到澳大利亚时,我想建立其他的未来,并承认这个国家是我工作的起点,也是我现在再次工作的地方。我知道我需要找到一个不同的世界和不同的交叉点,找到新的方式来讲述科技和未来的故事——我想要一些不同的过去和一些不同的试金石。

布雷瓦里纳土著捕鱼陷阱(Brewarrina Aboriginal Fish Traps)

我第一次看到布雷瓦里纳土著捕鱼陷阱(Brewarrina Aboriginal Fish Traps的照片是在《卫报》(Guardian)的一篇新闻文章上(The fish traps at Brewarrina are extraordinary and ancient structures. Why aren't they better protected?),这张照片一直留在我的脑海里。那张19世纪末的黑白照片,显示了灰色石头在快速流动的河流上划出的长长的弧形线条。石头周围的水流在断点处变成了白色。虽然照片中没有人,但石头的排列是经过深思熟虑的,人为的,经久不衰的。这是一张地球上已知的最古老的人类建造技术系统的照片。虽然关于它的确切年代——4000年,10000年,40000年——仍然存在争论,但是对于它的复杂性和精密程度却没有任何争论。

那是2018年12月,一个熟悉的澳大利亚夏日——炎热、多风和无情的干燥——我找到了去Barwon河岸的路,那里靠近新南威尔士州和昆士兰州边界,位于恩巴(Ngemba)人的土地上,我要去参观捕鱼陷阱。地面又硬又干,而且非常褐色:我们在2018年仍然处于干旱状态。没有什么标志或方向,也没有任何迹象表明我所处地方的重要性。它看起来也不太像照片上的样子,河水略带咸味,流动缓慢,杂草绿得惊人,堵塞了河流。

但你仍然可以看到从现代混凝土围堰上延伸下来的弧形石网——而且工程的规模非常大。考虑到许多石头被从河床中挖出来,被放入附近建筑物的地基中,或者被清理出来为划船腾出空间,这是一个缩小了许多的版本。但你还是不得不惊叹于它的规模,并想知道这些石头是从哪里来的,又是如何全部搬到这里来的,建造这个要花多长时间,为什么我们在学校学过的澳大利亚工程和技术史中没有提到它。

这些用石头搭建的捕鱼陷阱无疑是澳大利亚最古老、最大的同类系统。当地的传统拥有者和管理者称它们为Ngunnhu,它们的图案是由一位名叫Baiame的祖先向其儿子们透露的。一代又一代的土著居民将这些石头摆成松散的曲线,沿着河道延伸,模仿渔网,让鱼儿困在河道不同高度的石头容器中。还有用石头围起来的围栏,用来把大大小小的鱼养在清澈凉爽的水里。这是一个聚会的地方,是多个不同的土著民族聚集的地方,在这里建立和分享仪式、礼仪和知识。这里仍然是一个重要而特殊的地方,当地土著社区在可能的情况下继续在这里捕鱼。这些捕鱼陷阱于2000年被列入新南威尔士州遗产名录,2005年被列入国家遗产名录。站在Barwon河畔,我开始思考,这个地方的重要性并不在于捕鱼陷阱本身。而是这些陷阱所创造的系统,以及它们本身所嵌入的系统。这是一个经过数千年的创造和保存的系统。这是一个需要协同和持续努力的系统。这是一个需要几代人的努力,既需要积累关于环境如何运作的知识,也需要关于水文和鱼类的知识,也积累了不断建立、维持和升级这个系统的承诺。

技术、文化和生态因素巩固了这个地方的重要性,它不仅是一个遗产地,而且是一个可以建立当代系统的知识基础。关于可持续性;关于几十年或几个世纪系统的想法;关于持续存在的系统的想法以及明确建立起来的持续存在的系统。为确保文化的延续性而建立的系统,感觉就是我们现在可能要投资的那种系统。这感觉就像是我们想要讲述的未来故事的轮廓。

迄今为止,我在硅谷度过了我职业生涯的重要部分,在这里,过去的未来和技术的故事被重新创造,许多过去的片段被抹去、重写或者只是被遗忘,未来的故事一直被讲述。

现在,我们需要创造一个关于未来的不同的故事。这个故事不仅关注技术,而且关注这些技术所处的系统。专注于拥有这些系统的未来的机会——以及当前接近它们的方式——感觉既巨大又敏锐。在这个社会和生态模糊的、迷失方向和极度不安的时刻,我们可能需要破坏现在的方式,这感觉就特别重要。现在,我们与未来的联系似乎已经脱离了过去几十年的轨道,我们有机会进行改革。最终,我们需要从不同的角度思考问题,提出不同的问题,在这一过程中让不同类型的人都参与进来,并从整体和批判性的角度来审视计算特别是先进技术所提出的诸多命题。

对我来说,布雷瓦里纳捕鱼陷阱(Brewarrina Fish Traps)是一种有力的方式,可以构架当前技术系统应该和可能如何展开。它们代表着一个非常不同的未来,我们可以在现在和过去瞥见这个未来,这个未来永远是,也永远会是。此时此刻,我们需要被提醒的是,关于未来的故事——关于人工智能,或任何一种故事——绝不仅仅是关于技术的;它们是关于人的,是关于那些人找到自己的地方,那些他们可能称之为家的地方,以及将他们所有人联系在一起的系统。

原文:Touching the future——Stories of systems, serendipity and grace,作者Genevieve Bell

2021年2月27日星期六

道格·恩格尔巴特(Doug Engelbart):鼠标之父

道格·恩格尔巴特(Doug Engelbart)

当你是一个有远见的人,让别人像你那样去观察世界是一件难事;当你像道格·恩格尔巴特(Doug Engelbart)那样,计划利用人机协作去拯救世界的时候,将那些游手好闲之人招募到你的队伍中也是一件难事。对这些人来说,恩格尔巴特就是一个怪人,他是一个常因自己做的傻事而招致嘲笑的人。

他是在上世纪50年代早期开始完全进入这种状态的。那时的计算人员是指一排排坐在课桌旁手拿计算器的女孩,或者是指体积有几间屋子那么大、在穿孔纸带上以蜗牛般的速度处理数据的大型计算机。不过,恩格尔巴特不这么看。在他的设想中,计算机应该是一种能够让人们迅速地获取其小屏幕上的信息的机器,它能让人们在同一个时间以合作的方式来解决这个世界所面临的日益复杂的问题。

但是,当时似乎没有人能理解这是一项紧迫的工作,没有一家公司能发现数字计算机的潜力(就连惠普公司也不例外!)。斯坦福研究所(Stanford Research Institute)的同事对这个在1957年加入到他们队伍中的工程师说:放弃你那些想法吧。从此,恩格尔巴特开始了孤身一人的闯荡。有时,他感觉自己就像是当年的哥伦布,自己手下的水手们都害怕从世界边缘跌落下去;有时,他又觉得自己就像是一个微不足道的小人物,当自己攀登到山顶,看到灾难向他们袭来时,却发现自己的双手已经笨拙得无法去表达自己想要做什么了。

1968年12月9日,为了让同事知道自己正在干什么,恩格尔巴特做出了最大胆的一次尝试。那是在旧金山,头戴耳机的他当着大约有1,000名观众的面,神情紧张地坐在一个计算机终端前,他的脸部表情和计算机终端上的文字都被投射到身后那块巨大的屏幕上。这时,他开始了令人难以置信的表演:他先是利用自己发明的NLS在线操作系统,在终端上打开数个“窗口”,随后他又对文字进行直接操作。这时,一个杂货清单出现了;在他对这个清单上的条目进行了增加和删改后,又对它进行了重新的编排。他在另一个文本中创建了一些超级链接,这些超级链接就跳转到其他的文件。最令人惊讶的是,位于30英里外门洛帕克(Menlo Park)的比尔·帕克斯顿(Bill Paxton)也同他一起出现在那块巨大的屏幕上,两个人看上去就好像坐在一起似得,他们一起将这个文本文件移来移去。

恩格尔巴特当时握在右手中,用来操纵文字的工具是一个有着两个轮子的木质小盒子,它在屏幕上显示成一个黑点。恩格尔巴特从1961年起就在为这种工具而工作。他的实验团队把这种设备称之为“鼠标”,他们发现用它来指东西要比用光电笔或者其他设备更高效。恩格尔巴特用左手给计算机下达即时指令的那个设备叫做键盘。然而,真正让恩格尔巴特成名的是“鼠标”——那个活动起来有点像挡风玻璃的刮水器的东西。

但是,对恩格尔巴特来说,鼠标不是关键所在。在他刚刚演示的那个令人动心的宇宙中,鼠标只是一种用来构建这个宇宙的工具;而计算机则可以用来提高人们思维和工作的速度,它可以让工作更高效,更具有团队性。总之,计算机可以提升人类的智力,它能为整个人类带来好处。

在上世纪60年代早期于斯坦福研究所工作期间,恩格尔巴特在军方研究机构ARPA的资助下,建立起了自己的“扩展研究中心”(ARC)。1969年,恩格尔巴特在UCLA与ARC之间建立了第一条互联网连接。此时,他为自己制定了一个更大的目标,他准备在人类与机器之间构建一个新的界面。为此,他招募了一批计算机“童子军”(Scouting parties)。恩格尔巴特不是一个会推销自己想法的人:他还是那个鞋子上沾有牛粪的、腼腆的俄勒冈州农场男孩,他还是那个不爱出风头的、在一次民间舞蹈课上结识了自己妻子的魔术自行车骑手。但是,他是一个有信仰的人。

自从他在海军服役时看到脉冲投射到雷达屏幕上的速度之时起,就对那种他认为的那种向量痴迷了好长一段时间。他在阅读了范内瓦尔·布什(Vannevar Bush)的《诚如所思》("As We May Think")一文后不久,就设想出了一个这样的未来:每个人都能将自己的回忆录、书籍和备忘录变成显示在计算机屏幕上的可以检索的图书馆,从此人们就再也不用把这些东西写在小本子上,放到上衣口袋里到处带着了。(imagining a future in which everyone’s own library of memories, books and memoranda was instantly retrievable on a desktop screen, rather than in the little notebooks he carried in his top shirt pocket.人类能够变革。人们可以利用计算机将过去用来绘制世界的符号和概念进行重新编排。人类可以为了共同的利益,利用巨大的技术力量去梳理自己的直觉。

不过,恩格尔巴特认为,人们必须要协同工作才能完成实现这个目标。为此,他仍然把他的梦想寄托在那种巨大的、时间共享的、以大型主机为基础的计算机上面。他认为,这种计算机应该拥有可以进行远程连接的单独屏幕。他对麦金托什系统(Macintosh)的联合发明者之一史蒂夫·乔布斯(Steve Jobs)说,供个人单独使用的个人计算机不过就是“一间有着异国情调的办公室,这种办公室既没有电话也没有门”。对此,乔布斯感到迷惑不解。恩格尔巴特认为,对于个人来说,功能强大的计算机无疑是非常有用的,但是建造这种计算机的目的只能是用来分享“知识空间”。人们不应用它来玩游戏,也不应用它来交友。他认为,社交媒体会让网络变成类似于他所设想的那种埋没个性的企业。不仅如此,他还对社交媒体的娱乐性感到失望。

他从没有靠自己的发明来挣大钱。数年后,他将鼠标的专利让渡给了苹果公司。当ARC项目在1977年被卖给别人时,他觉得自己成了一个可有可无的人物。1988年,他在斯坦福大学建立了一个名叫Bootstrap Project的项目,其目的是通过改进技术从而提高团队思维的水平。他在家里使用的电脑仍旧以实时共享的方式连接到一套升级版的NLS系统上,他仍在使用那种由他自己发明的、别人都不感兴趣的键盘。

在许多人眼里,他是一个固执的人,一个只认死理的人。但是,历史一次又一次地证明:他有关技术的思想是超前的;尽管他已经尽了自己最大的努力,但是人类理智仍旧停留在他提出自己思想之前的那个水平。

中文:鼠标之父

原文:Economist的Doug Engelbart

彼得·蒂尔重返斯坦福大学,教授一门关于全球化局限的德语课程(2018)

据斯坦福大学毕业生安德鲁·格拉纳托在推特上发现的一则课程信息,风险投资家彼得·蒂尔已经重返斯坦福大学授课。蒂尔目前被列为“德语270:主权与全球化及技术的局限性”一课的联合授课教师。蒂尔曾在斯坦福大学完成本科及法学院学业,并曾于2011年在本科阶段教授一门法学课程,主题与此次类似...